Tecnologia PCB - Bus parallelo VS bus seriale per progettazione PCB ad alta velocità

Come ingegnere di progettazione PCB, è molto necessario, anche necessario, avere alcune conoscenze ad alta velocità. Per quanto riguarda i segnali, i segnali ad alta velocità si trovano solitamente in vari bus paralleli e bus seriali. Solo quando sai cos'è un bus, puoi sapere quanto veloce funziona e poi puoi avviare il cablaggio PCB.

autobus

Il bus è un canale fisico condiviso per la comunicazione tra due o più dispositivi. È una raccolta di linee di segnale e una connessione comune tra più componenti, che viene utilizzata per trasmettere informazioni tra ogni componente. Secondo diverse modalità di lavoro, il bus può essere diviso in due tipi: uno è un bus parallelo e l'altro è un bus seriale.

bus parallelo

Più bit di dati possono essere trasmessi contemporaneamente, che è come una strada spaziosa che consente a più auto di guidare fianco a fianco, e ha anche punti bidirezionali e unidirezionali.

bus seriale

Solo un pezzo di dati può essere trasmesso contemporaneamente, che è come una strada stretta che permette solo a una macchina di camminare su. I dati devono essere trasmessi uno dopo l'altro, che sembra una lunga stringa di dati, quindi è chiamato "seriale".

Il miglior esempio di trasmissione parallela è il chip di memoria DDR. Ha un insieme di linee dati D0-D7, più DQS e DQM. Questo insieme di linee viene trasmesso insieme. Non importa quale bit abbia un errore, i dati non saranno trasmessi correttamente. Solo ritrasmissione. Pertanto, ogni cavo del cavo dati deve essere di uguale lunghezza e deve essere avvolto più volte.

I dati seriali sono diversi. I dati vengono trasmessi uno ad uno e non c'è connessione tra i bit. Non c'è errore in questo bit e il bit successivo non può essere trasmesso. I dati paralleli sono un insieme di dati in cui un bit è sbagliato e l'intero insieme di dati non funzionerà.

Requisiti di cablaggio PCB

Requisiti per il cablaggio parallelo del bus:

(1) Si raccomanda che il bus sia preferibilmente cablato internamente e la distanza tra il bus e altri cavi dovrebbe essere aumentata il più possibile.

(2) Oltre ai requisiti speciali, l'impedenza di progettazione a linea singola è garantita di 50 ohm e l'impedenza di progettazione differenziale è garantita di 100 ohm.

(3) Si raccomanda che lo stesso gruppo di autobus mantenga la stessa lunghezza di cablaggio e segua una certa relazione di temporizzazione con la linea dell'orologio e controlli la lunghezza del cablaggio con riferimento ai risultati forti dell'analisi della temporizzazione.

(4) Si raccomanda di essere il più vicino possibile all'alimentazione elettrica I/O o al piano di riferimento GND di questo gruppo di autobus per garantire l'integrità del piano di riferimento.

(5) Un bus con un tempo di salita inferiore a 1ns richiede un piano di riferimento completo e non deve attraversare la partizione.

(6) Si raccomanda che il bus di indirizzo inferiore si riferisca ai requisiti di cablaggio dell'orologio.

(7) La distanza del filo di avvolgimento serpentino non deve essere inferiore a 3 volte la larghezza della linea.

Requisiti di cablaggio del bus seriale PCB ad alta velocità

Per un bus seriale con una frequenza superiore a 100 Mbps, oltre a seguire le regole generali di controllo crosstalk e cablaggio per i bus paralleli, nella progettazione del cablaggio devono essere presi in considerazione alcuni requisiti aggiuntivi:

(1) Il bus seriale PCB ad alta velocità deve considerare la perdita di cablaggio e determinare la larghezza della linea e la lunghezza della linea.

(2) Si raccomanda che la larghezza della linea non sia inferiore a 5mil in circostanze normali e il cablaggio dovrebbe essere il più breve possibile.

(3) Ad eccezione dei vias Fanout, il bus seriale ad alta velocità non dovrebbe essere perforato e cambiato.

(4) Quando la velocità dei pin plug-in coinvolti nel bus seriale è superiore a 3.125Gbps, l'anti-pad dovrebbe essere ottimizzato per ridurre l'impatto della non-radiazione causata da impedenza discontinua.

(5) Si raccomanda che quando si cambiano gli strati del cablaggio del bus seriale ad alta velocità, scelga lo strato di cablaggio con il più piccolo via stub. Per il segnale al connettore, quando lo spazio di cablaggio è limitato, lo strato di cablaggio con il corto via stub è assegnato preferibilmente all'estremità di invio.

(6) Si raccomanda che quando la velocità è 3.125Gbps o superiore, un foro di massa dovrebbe essere forato accanto al segnale via e il condensatore di accoppiamento CA dovrebbe anche essere trattato specialmente per l'anti-pad.

(7) Se i vias del segnale ad alta velocità sono elaborati mediante perforazione posteriore, è necessario considerare l'influenza della riduzione della capacità di flusso corrente del piano di terra di potenza e dell'aumento dell'induttanza del ciclo del filtro dopo che il collo di bottiglia di flusso è ristretto.

(8) Il segnale ad alta velocità evita la linea di divisione dello strato piano e la distanza orizzontale tra il bordo della linea di segnale e il bordo della linea di divisione è garantita 3W.

(9) I segnali ad alta velocità in entrambe le direzioni non dovrebbero essere attraversati e instradati.